铁路GSM-R数字移动通信施工工法

铁路GSM-R数字移动通信施工工法

中铁二十局电气化工程有限公司

1.前言

铁路GSM-R数字移动通信技术是一种具有强大调度功能、综合业务的、经济高效的综合数字移动通信技术。根据中国铁路行车密度高、运输组织复杂等特点，解决了大量的非列控数据传输，尤其是采用通用分组无线业务子系统(GPRS)，与既有有线调度通信系统相结合，实现了有线与无线调度的两网有机结合。铁路GSM-R数字移动通信施工工法是一种新型的、先进的施工工艺，其中漏缆施工法、子系统调试施工法、综合系统调试施工法、光缆检测施工法等应用于北环铁路、西康铁路、黄侯铁路等工程，并于2013年12月通过中铁二十局集团工程有限公司科技成果鉴定，经专家评审为国领先水平，对类似工程施工具有积极的借鉴作用。

2.工法特点

2.1安全性高、技术先进

采取环形组网式，极增强了铁路GSM－R信号信号覆盖的稳定性，从而保证了铁路通信的正常运行。该工法是一种安全性能高、技术先进的施工技术，有效地解决了有线与无线的结合、模拟与数字的结合，提高了铁路信息传输效率，增强了列车运行的安全性。

2.2施工标准化、工艺程序化

基站施工、光电缆接续、子系统调试、系统调试等施工工艺，已在多条铁路线上应用，形成了很成熟的施工工艺，具有施工工艺程序化、施工技术标准化，人员安排合理形成流水线作业、工艺简单、节约材料、提高效率等

特点。

2.3应用广泛具有推广价值

随着铁路GSM-R数字移动通信技术在时速200公里以上线路上成功应用后，新建铁路通信系统已全部采用该通信技术，该通信制式逐渐替代传统的无线列调制式，成为全国通用的通信技术，该技术具有应用广泛，极具推广价值等特点。

3.使用围

本工法适用于铁路专用线、客货共线、高铁、地铁、城市轻轨等工程项目的施工。

4.工艺原理

GSM-R是一种专门为铁路设计的专业无线数字通信系统，基于GSM系统技术平台，针对铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列车等特点，为铁路运营提供定制的附加功能的一种经济高效的综合无线通信系统，并将铁路移动通信所具有的特色（群呼、组呼、优先级别、强插、强拆等功能）加进去，构成GSMR用于铁路的全球移动通信系统的解决案。从集群通信的角度来看，GSM-R是一种数字式的集群系统，能提供无线列调、编组调车通信、应急通信、养护维修组通信等语音通信功能。GSM-R能满足列车运行速度为0-500km／小时的无线通信要求，安全性好。

GSM-R通信系统主要由BSS（基站子系统）、NSS（交换子系统）、OSS（管理子系统）三大部分组成，根据我国的铁路现状增加了智能业务和GPRS分组数据业务功能单元，现开发的GSM-R系统基本上可以满足铁路运输信息业务十大功能：机车同步操作控制系统的信息传输；列车控制系统的信息传输；

调度通信、无线车次号信息、CTC调度命令的传送；列车尾部风压信息传送；机车综合监测信息传送（弓况、工况、轴温等）；客车运行安全监测系统（TCDS）信息传送；旅客移动信息服务系统的信息传送；大型编组场；车站综合移动信息服务系统的信息传送；区间移动通信与公务移动通信。

5.工艺流程及操作要点

5.1工艺流程

铁路GSM-R数字移动通信施工工艺流程见图5.1

5.1工艺流程图

5.2操作要点

5.2.1施工准备

5.2.1.1 施工文件的准备：施工单位应对批准的设计的文件进行和图纸进行审核，包括机房设备平面布置图、设备接陪线图、光电缆配线图、无线基站布置图以及有关的施工技术标准和设计说明文本，如发现问题应及时联系设计单位解决并上报建设单位和监理单位。

5.2.1.2 图纸的审核工作应包括下列容：设计文件与施工合同是否相符；设计说明书、工程数量、设备和主要器材的规格、型号等是否与设计图纸相符；施工图纸有无遗漏或与设计规、施工规以及验收标准相违背的地；室、外地面及车载设备的安装位置，管道、线缆径路，是否符合设计规定。

5.2.1.3 施工调查：施工单位依据设计文件对施工条件、线路建筑情况、设备机房等房屋建筑状况、基站位置、施工环境、防雷接地状况等进行调查，当调查结果不符合设计要求时应及时通知设计单位，按照规定程序进行变更。

5.2.1.4根据现场实际情况编制好《实施性施工组织设计》，对重、难点工程要单独编制施工案，并由项目总技术负责人和班组技术负责人逐级向全体施工人员进行技术交底。

5.2.1.5 物资部门要按照设计要求编制材料采购计划，并按照规定进行进场检验和试验，核对规格型号和数量，派专人进行材料保管。

5.2.1.6 施工队伍应配备相应的施工机具及检测用仪器、仪表，并通过安全认证和定期计量校核。

5.2.1.7 项目安全负责人要针对项目特点，制订相对应的安全措施和环境

保护措施，购置必要的防护工具、用品以及标志标识牌。

5.2.1.8 施工前要对施工人员进行安全培训和技术培训，对于特殊工种、重要工序的作业人员应按相关规定持证上岗。

5.2.2 天线施工

5.2.2.1 铁塔基础施工

1 基础开挖前要按照设计图纸进行测量放线，并规划好回填土和弃土堆放位置。

2 基础开挖过程中，要按照要求进行现场隔离，并设置警示牌，禁止非作业人员进入施工场地。开挖出的弃土，要合理堆放，防止坍塌，在雨季施工时防止堵塞河流。

3 预埋钢筋时，要按照设计进行钢筋的搭配，钢筋工要有相应的资质证书，技术人员要现场监督。

4浇铸混凝土前要进行制模，模具大小要格按照图纸要求进行支护。浇铸过程中，在高于2.5m的时候要采用蹿桶进行防护，技术人员要进行全程旁站。

5 混凝土浇灌后12h用草垫或塑料薄膜加以覆盖并进行保湿养护，一般情况下要养护28天。

5.2.2.2 铁（杆）塔组装

1 确定现场负责人和塔上指挥各一人，选好塔上作业技工、安全监督员、组塔拼装技术负责人、牵引负责人及所需普工。

2施工工器具的准备：按照施工案选择、牵引设备、双钩、牵引钢丝绳、吊点绳、控制绳、承托钢绳和配套的滑车组等工器具。

3 铁塔塔靴的安装，在塔靴钢板下面填充水泥砂浆或固定在铁塔基础上，

塔靴紧固螺栓用水泥包封进行防腐处理。

4 自立式铁塔在安装前要进行试装，每一个结构单元安装完毕及时进行校正和紧固。

5 屋顶天线杆（塔）的底座应建在房屋的承重梁上，固定钢丝绳拉线时，应在侧墙上预埋螺栓，埋深不小于120mm。

6 单管塔安装前检查铁塔基础支撑面、地胶螺栓的位置、边距、标高、水平度等。单管塔的组装应自下而上逐节紧固。

7 水泥天线杆的埋深应按照《铁路GSM-R数字移动通信工程施工质量验收暂行标准》（铁建设【2007】163号）的有关规定。

8 天线安装完毕后要进行垂直度检查，有偏差时应立即调整。

5.2.2.3 天线安装

用绳子和滑轮组将定向天线及所有附件吊至塔顶平台，天线预固定后进行位调整。天线预固定时要固定在支架的主干上，松紧程度合适。用罗盘进行位角调整时误差不得大于5°；用角度仪调整仰角时，误差不得大于0.5°。

5.2.2.3 馈线的安装

馈线安装时先进行单盘测试，从测试完毕后进行封头；敷设馈线时要适当预留，引入馈线时要通过密封窗导入室；为减少馈线的传输衰耗敷设路径尽量做到平、顺、直，引入口用防火泥封堵。

5.2.2.4 射频连接器的安装

射频连接器的安装应按照产品说明书进行，并使用专用工具。器装配完毕后应进行电气测试，包括驻波比、阻值、绝缘、衰耗等，任一项达不到标准应重新连接。

5.2.2.5 检测

天馈系统安装完毕后要进行电压驻波比检测，电压驻波比检测应按照作业指导书要求进行。

5.2.3 线路施工

5.2.3.1 踏测路径

根据设计施工图径路走向，确定光缆埋设的最佳位置：

1 光电缆径路要避开电站、变电所、电台、油库、军事设施等，并尽量回避树木密集地带。

2 区间隧道、桥梁电缆槽及站槽道预留情况。

3 区间无线基站、信号中继站、配电所等情况。

4 确定特殊困难区段的防护式。

5 径路复测完毕后要及时绘制径路图，确定单盘光缆的长度，进行合理配盘。

5.2.3.2 光缆沟开挖

光电缆沟的开挖深度应按照设计标准，光电缆沟的弯曲半径不得小于光电缆直径的15倍；特殊区段的电缆沟深度应符合设计标准和施工标准；电缆沟应保持直、平、顺，不得有直角弯。

5.2.3.3 光缆敷设

人工展放时直线段10～15m为宜，转弯或者过障碍时，有专人防护；同沟敷设两条光缆以上时，应平行摆放，不得重叠；过水沟、穿越股道时应用钢管防护；在特殊区段时，应用混凝土电缆槽或者复合电缆槽防护；敷设过程中不得损坏光缆外层护套；按照规定在桥头、隧道、区间直埋段和机械室

进行预留。

5.2.3.3 光缆接续

1 采用光缆接续盒式进行接续，按照该施工程序进行：接续准备→光纤接续→光纤盘留→地线引接→安装监测设备→接头盒安装→密封检查。

2 光纤接续的程序为：端面制备→对准→熔接→增强。

3 没芯光纤接续完毕后用光时域反射测试仪进行测试，衰耗不得大于施工规规定。

4 直埋光纤接续后要按照“Ω”形状预留2～3m。

5 光纤层钢带要到接地端子，通过接地端子引接到监测设备上。

6 每个光纤接头处都要安装站前设备，目的是为了不间断监测光缆的运行参数，该光缆的运行运行参数不仅包括光缆接续的衰耗、接头盒的绝缘状况，而且还包括主干光缆的外皮破损情况，实时的检测到各种运行参数的变化，及时处理隐形故障的危险因素，将故障修变成维护修。

7 光纤接续完毕后要用水泥盖板对接头盒进行机械防护，埋设光缆接头标。

5.2.3.4 光缆引入

光缆引入通信室时必须走电缆槽道，电缆槽道拐弯时必须满足敷设光缆的要求，在引入口要用防火泥进行密封。同一通信室同时进多根光缆时，应进行编排，不得重叠，并在室引入口挂标识牌，标识牌要注明起点、终点、规格型号以及用途。

5.2.3.5 光缆测试

一段光缆敷、设接续完毕后，要进行整段的光缆测试，测试仪器采用光